Den am besten geeigneten elektrischen Linearantrieb für Ihre Anwendung zu finden, kann eine Herausforderung sein, insbesondere wenn es so viele verschiedene Variablen zu berücksichtigen gibt. Die Anforderungen Ihrer Anwendung zu kennen und ein detailliertes Verständnis der verfügbaren Antriebslösungen und deren Fähigkeiten zu haben, ist in den Entwurfsphasen eines Projekts entscheidend. Denn die Wahl des besten Linearantriebs für einen bestimmten Anwendungsfall gewährleistet einen optimalen Betrieb, um die bestmöglichen Ergebnisse zu erzielen. In diesem Artikel werden wir die wichtigsten Tipps für Antriebe behandeln, damit Designingenieure den richtigen elektrischen Linearantrieb für eine Anwendung auswählen können.
Tipps zur Auswahl elektrischer Linearantriebe
Linearantriebe werden häufig als Antriebskraft verwendet, um in vielen verschiedenen Anwendungen und Branchen lineare Bewegungen bereitzustellen. Aus der Perspektive eines Designers gibt es einige Dinge zu beachten, wenn man einen elektrischen Linearantrieb für optimale Anwendungsergebnisse auswählt. Im Folgenden finden Sie unsere wichtigsten Tipps, um die am besten geeignete Antriebslösung zu finden:
- Berechnen Sie, wie viel Kraft Sie benötigen
- Finden Sie die geeignete Geschwindigkeit
- Überprüfen Sie die physischen Abmessungen
- Berücksichtigen Sie die Anforderungen an den Umweltschutz
- Entscheiden Sie sich zwischen Standard- oder Schienenantrieben
- Ermitteln Sie den Arbeitszyklus der Anwendung
- Bestimmen Sie, welche Rückmeldungen Sie benötigen
- Überprüfen Sie, ob es Geräuschbeschränkungen gab
- Führen Sie physische Tests an Ihrem Antrieb durch
Berechnen Sie, wie viel Kraft Sie benötigen
Die Kraftbewertung eines Antriebs bezieht sich auf die maximale Menge an Kraft, die der Antrieb drücken/ziehen (dynamisch) und halten (statisch) kann. Faktoren, die die auf einen Antrieb ausgeübte Kraft beeinflussen können, sind:
- Ungleichmäßige Gewichtsverteilung
- Antriebe, die nicht senkrecht zur Bewegung des bewegten Objekts stehen
- Relative Position des Antriebs zum Schwerpunkt
- Windwiderstand und andere Laststörungen
Die Kraft zu berechnen, die tatsächlich auf einen Antrieb ausgeübt wird, hilft zu bestätigen, welche Modelle über ausreichende Bewertungen für die Anwendung verfügen. Industrielle Antriebe haben ein robustes Design für Anwendungen, die eine hohe Kraftbewertung erfordern.
Finden Sie die geeignete Geschwindigkeit
Die richtige Geschwindigkeit stellt sicher, dass ein Antrieb in der erforderlichen Zeit zu einer bestimmten Position gelangen kann. Wenn eine Anwendung zu verschiedenen Zeiten schwerere Lasten erfährt oder gelegentliche Spannungsabfälle auftreten, wird die Geschwindigkeit des Antriebs langsamer. Daher ist es auch wichtig, die Last und die angelegte Spannung zu berücksichtigen, damit die tatsächliche Geschwindigkeit während des Betriebs innerhalb Ihrer Anwendungsanforderungen liegt. Da Geschwindigkeitsbewertungen nur gültig sind, wenn sich die Antriebe unter optimalen Bedingungen befinden, erfordern Anwendungen mit präzisen Geschwindigkeitsanforderungen Geschwindigkeitsregelungsfähigkeiten.
Überprüfen Sie die physischen Abmessungen
Vor der Installation ist es wichtig zu überprüfen, ob ein gegebener Raum die Länge, Breite und Höhe eines Antriebs aufnehmen kann. Die Hublänge von Loch zu Loch (H2H) eines Antriebs ist die erste entscheidende Messung zur Bestimmung seiner physischen Anforderungen. Diese Messung ist der Abstand vom Zentrum des hinteren Montagebohrlochs zum Zentrum des vorderen Montagebohrlochs. Es ist wichtig sicherzustellen, dass diese Dimension mit dem Zentrum des hinteren Montagebohrlochs Ihrer Anwendung mit dem Zentrum des vorderen Montagebohrlochs übereinstimmt. Mikroantriebe bieten eine kompakte Größe für Anwendungen im Kleinformat, die über einen begrenzten Installationsraum verfügen.
Berücksichtigen Sie die Anforderungen an den Umweltschutz
Linearantriebe verfügen über eine Internationale Schutzmarkierung (IP), um ihre Fähigkeit anzuzeigen, das Eindringen von Flüssigkeiten und Staub zu widerstehen. Die Wahl von Antrieben mit einer geeigneten IP-Bewertung mindert das Risiko von Wasserschäden und das Eindringen von Feststoffen in die internen Komponenten. Wasserdichte Linearantriebe werden für Anwendungen empfohlen, die untergetaucht oder viel Wasser ausgesetzt sind. Wenn möglich, ist es im Allgemeinen die beste Praxis, einen Antrieb mit dem Hublängenende nach unten zu montieren, wenn ein Risiko der Wassereinwirkung besteht. Auf diese Weise zieht die Schwerkraft die Flüssigkeit von dem Gehäuse des Motors weg und hilft, vorzeitigen Ausfall zu verhindern.
Eine IP-Bewertung testet nicht die Wetter- oder Korrosionsbeständigkeit während saisonaler Veränderungen und über längere Zeiträume (z. B. Jahre im Freien über mehrere Jahreszeiten). Daher sollten Sie die Umgebung, in der Sie den Antrieb verwenden möchten, berücksichtigen, um sicherzustellen, dass er für diese Umgebung geeignet ist. Progressive Automations bietet neben der IP-Bewertung verschiedene Zertifizierungen an. Diese Zertifizierungen könnten Anforderungen sein, die für Ihre Anwendung gelten. Sprechen Sie mit uns, wenn Sie spezifische Zertifizierungen für Ihren Antrieb und/oder Ihre Anwendung benötigen.
Entscheiden Sie sich zwischen Standard- oder Schienenantrieben
Standardantriebe sind mit ausziehbaren Stangen ausgestattet, die in einem geschlossenen Gehäuse untergebracht sind; jedoch ist der Bewegungsbereich eines Schienenantriebs in einer Schiene untergebracht. Dies macht ein Schienen-Design empfindlicher gegenüber Staub und Wasser; jedoch bietet ein Schienensystem einen vordefinierten Weg, um die Menge an strukturellem Support zu erhöhen, die bei voller Beladung erfahren wird. Da sie mehr Kraft als ein gleichwertiges traditionelles Gerät derselben Größe bewältigen können, sind Schienenantriebe effizientere und kostengünstigere Lösungen für Innenanwendungen, die bereits eine feste vertikale oder horizontale Bewegung erforderten.
Ermitteln Sie den Arbeitszyklus der Anwendung
Der Arbeitszyklus eines Linearantriebs ist das Verhältnis von Einschaltdauer zu Ausschaltzeit und wird als Prozentsatz ausgedrückt. Es ist üblich, dass Standardantriebe mit einem bürstenbehafteten Gleichstrommotor einen Arbeitszyklus von 20 % haben, der auf einem Zeitraum von 20 Minuten basiert. Bei einem Arbeitszyklus von 20 % können Linearantriebe kontinuierlich 4 Minuten laufen und müssen dann 16 Minuten ruhen. Alles, was über 20 Minuten bei einem Arbeitszyklus von 20 % hinausgeht, birgt das Risiko, den Motor aufgrund von Überhitzung zu beschädigen. Die Wahl eines Antriebs mit dem geeigneten Arbeitszyklus ist äußerst wichtig, um sicherzustellen, dass der Motor während des Betriebs nicht überhitzt. Um einen Arbeitszyklus von 100 % für den kontinuierlichen Betrieb zu erreichen, benötigen Sie einen bürstenlosen Gleichstrommotor.
Bestimmen Sie, welche Rückmeldungen Sie benötigen
Bestimmte Anwendungen und bestehende Systeme können Antriebe mit einer spezifischen Art von Rückmeldung benötigen, um korrekt zu funktionieren. Die Bestimmung der Position eines Antriebs ist nützlich für Anwendungen, die erfordern, dass mehrere Antriebe mit derselben Geschwindigkeit fahren, voreingestellte Positionen speichern und/oder Positionsinformationen zur Benutzeranalyse sammeln. Bei der Auswahl eines Antriebs ist es wichtig sicherzustellen, dass er über die geeignete Rückmeldung verfügt, um mit Ihrem System kompatibel zu sein. Bei elektrischen Linearantrieben gibt es 3 Haupttypen von Positionsrückmeldungen:
- Rückmeldung des Potenziometers
- Rückmeldung des Hall-Effekt-Sensors
- Rückmeldung des Endschalters
Rückmeldung des Potenziometers
Potenziometer stellen einen mechanischen Kontakt mit den Zahnrädern her, die sich innerhalb der Antriebe drehen. Da Potenziometer einfach Spannungsteiler mit einem großen Widerstand sind, sind sie gut im Umgang mit elektromagnetischen Störungen (EMI). Der größte Vorteil dieser Art von Rückmeldung ist ihre Einfachheit für Anwendungen, die schnelle Lösungen benötigen, ohne dass eine hohe Genauigkeit oder Präzision erforderlich ist.
Integrierte Rückmeldung des Potenziometers
Rückmeldung des Hall-Effekt-Sensors
Hall-Effekt-Sensoren liefern elektrische Pulse, wenn der Magnet mit den Sensor-Elektronik ausgerichtet ist. Aus diesem Grund sind sie für Hochgeschwindigkeitsanwendungen geeignet und ermöglichen das Vorprogrammieren bestimmter Motorwellenwinkel. Ohne Kontakt sind sie in rauen Umgebungen nützlich, hochverschleißfest und zuverlässig in Umgebungen mit hoher Stoßbelastung. Diese Rückmeldeoption eignet sich am besten für Anwendungen, die Zuverlässigkeit, Präzision und lange Lebensdauer erfordern.
Integrierte Rückmeldung des Hall-Effekt-Sensors
Rückmeldung des Endschalters
Der Zweck der Rückmeldung des Endschalters besteht darin, einem System zu ermöglichen, festzustellen, ob der Antrieb die internen Endschalter physisch ausgelöst hat. Diese Art von Rückmeldung ist einfach und nützlich für Anwendungen, die hauptsächlich nur Informationen darüber benötigen, ob der Antrieb die vollständig ausgefahrenen oder vollständig zurückgezogenen Positionen erreicht hat.
Rückmeldung des Endschalters
Überprüfen Sie, ob es Geräuschbeschränkungen gab
Verbraucherorientierte Anwendungen wie automatisierte Türen, Klappen oder Hebel in Kaffeemaschinen können bestimmte Geräuschbeschränkungen haben. Um zu überprüfen, ob ein Antrieb innerhalb der erforderlichen Geräuschpegel lag, führen Sie Tests in einer ruhigen Umgebung mit einem Dezibelmesser durch, der nahe am Linearantrieb gehalten wird, während er sich ausdehnt und zurückzieht. Eine Dezibel-Tabelle kann Ihnen helfen zu beurteilen, ob der Geräuschpegel eines Antriebs innerhalb eines Bereichs liegt, der für Ihre Anwendung geeignet ist.
| Dezibelpegel | Geräuschtyp |
| Dezibelpegel0 | GeräuschtypFast lautlos |
| Dezibelpegel15 | GeräuschtypFlüstern |
| Dezibelpegel60 | GeräuschtypNormale Unterhaltung |
| Dezibelpegel90 | GeräuschtypRasenmäher |
| Dezibelpegel110 | GeräuschtypAutohupe |
| Dezibelpegel120 | GeräuschtypLive-Rockkonzert |
| Dezibelpegel140 | GeräuschtypBöller |
Führen Sie physische Tests an Ihrem Antrieb durch
Sobald Sie einen Antrieb für Ihre Anwendung in Betracht gezogen haben, besteht der nächste Schritt darin, physische Tests an der Einheit durchzuführen, um zu überprüfen, ob sie eine langfristige Lösung sein wird. Berechnungen und theoretische Analysen sind gute Referenzpunkte; jedoch sind reale Tests der genaueste Weg, um festzustellen, ob Ihre Antriebslösung die beste Wahl war. Unser kostenloser Leitfaden für Antriebstests behandelt alle empfohlenen Tests im Detail, wie Banktests, Labortests und Feldtests, um Ihnen zu helfen, den besten Antrieb für Ihre Anwendung zu finden:
Zusammenfassung
Ein detailliertes Verständnis dessen, was Sie in einem Linearantrieb benötigen, ist entscheidend, um sicherzustellen, dass es die richtige Lösung für Ihre Anwendung ist. Durch sorgfältige Überlegung und gründliche Testverfahren sind wir zuversichtlich, dass Sie den richtigen elektrischen Linearantrieb für Ihre Anwendung auswählen werden.
Als einer der führenden Anbieter von Antrieben und Bewegungssteuerungen weltweit bietet Progressive Automations branchenführende Flexibilität, Qualität, Unterstützung und praktische Erfahrung, um all Ihren Bedürfnissen gerecht zu werden. Wenn Sie weitere Fragen dazu haben, was wir anbieten können, zögern Sie bitte nicht, uns zu kontaktieren! Wir sind Experten auf unserem Gebiet und möchten sicherstellen, dass Sie die besten Lösungen für Ihre Anwendung finden.
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